2022-2023学年鲁科版必修第三册 第六章 能源与可持续发展 单元测试2

第六章 能源与可持续发展

满分：100分   时间：60分钟

一、选择题（本题共13小题，每小题6分，共78分）

1.如图所示，一辆汽车关闭发动机后沿粗糙斜坡向下加速运动过程中，关于其能量变化情况，下列说法正确的是(   )
 

A.动能不变，机械能减小 B.动能增加，机械能减小

C.动能增加，机械能增加 D.动能增加，机械能不变

2.关于“能量耗散”的下列说法中，正确的是(   )

A.能量在转化过程中，有一部分能量转化为内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用，这种现象叫作能量的耗散

B.能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散

C.能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量的数量不但减少，而且可利用的品质降低了

D.能量耗散表明，各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的

3.在离地面高为h的A处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为，当它落到地面时速度为V，用g表示重力加速度，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于(   )

A. B.

C.  D.

4.关于能量和能源，下列表正确的是(   )

A.能量可以从一种形式转化为另一种形式
B.能量不能从一个物体转移到另一个物体
C.自然界的能量是守恒的，所以人类可以利用的能源永不枯竭
D.能源在利用过程中存在能量耗散现象，这表明自然界的能量不守恒

5.关于能源的开发和利用，下列观点错误的是(   )

A.无节制地利用能源，是一种盲目的短期行为

B.根据能量守恒定律，能源是取之不尽、用之不竭的

C.能源的开发和利用，必须同时加强对环境的保护

D.不断开发新能源，是缓解能源危机的主要途径

6.一个质量为m的条形磁体，磁体长为l，在磁体下方h处固定一总电阻为R的矩形线框，磁体由静止释放，当磁体上端离开线框时，速度为v，不计空气阻力，这个过程中，线框产生的焦耳热为(   )

A. B. C. D.

7.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是(   )

A.能量耗散说明能量不守恒

B.能量耗散不符合热力学第二定律

C.能量耗散过程中能量不守恒

D.能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中的宏观过程具有方向性

8.两块完全相同的木块，其中A固定在水平桌面上，B放在光滑的水平桌面上，两颗同样的子弹以相同的水平速度在光滑的水平桌面上，两颗同样的子弹以相同的水平速度射入两木块，穿透木块后子弹的速度分别为、，在子弹穿透木块过程中因克服摩擦力产生的热量分别为、，设木块对子弹的摩擦力大小一定，则(   )

A.， B.， C.， D.，

9.据报道：“新冠”疫情期间，湖南一民警自费买药，利用无人机空投药品，将药品送到了隔离人员手中.假设无人机在离地面高度为12米处悬停后将药品自由释放，药品匀加速竖直下落了2 s后落地，若药品质量为0.5 kg，重力加速度，则药品从释放到刚接触地面的过程中()

A.机械能守恒 B.机械能减少了24 J

C.动能增加了36 J D.所受的合力做了60 J的功

10.关于“温室效应”，下列说法正确的是(   )

A.太阳能源源不断地辐射到地球上，由此产生了“温室效应”

B.石油和煤炭燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此产生了“温室效应”

C.“温室效应”使得地面气温上升，两极冰雪融化

D.“温室效应”使得土壤酸化

11.可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，“可燃冰”可转化为的天然气和的水，下列关于“可燃冰”的说法正确的是(   )

A.“可燃冰”是不可再生能源

B.“可燃冰”属于可再生能源

C.“可燃冰”比的水质量小

D.相同体积的“可燃冰”和天然气完全燃烧后，“可燃冰”释放的热量多

12.光滑水平桌面上有两个相同的静止木块（不是紧挨着），枪沿两个木块连线方向以一定的初速度发射一颗子弹，子弹分别穿过两个木块。假设子弹穿过两个木块时受到的阻力大小相等，子弹进入木块前两木块的速度都为零，且整个过程两木块不相撞。忽略重力和空气阻力的影响，那么子弹先后穿过两个木块的过程中(   )

A.子弹两次损失的动能相同 B.两个木块增加的动能相同

C.因摩擦而产生的热量相同 D.两个木块移动的距离不相同

13.如图所示，整个空间存在竖直向下的匀强电场，一带正电的小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与绝缘弹簧接触，到达C点时弹簧被压缩至最短，然后被弹回.若不计弹簧质量和空气阻力，在带电小球（小球带电荷量不变）下降过程中，下列判断正确的是(   )

A.运动过程中小球所受重力和弹力做功之和等于小球动能增加量

B.小球由B到C动能先增大后减小

C.小球在C点时加速度最大

D.小球由B到C的过程中，其动能和弹簧弹性势能之和增大

二、计算题（共22分）

14.磁轨炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。它利用电磁系统中电磁场的作用力，可大大提高弹丸的速度和射程。其加速原理如图所示，炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，而高速射出。某磁轨炮导轨长，两导轨之间的距离。轨道间磁场可认为是磁感应强度，方向垂直于纸面的匀强磁场。质量的炮弹受安培力而在轨道内匀加速运动，若其从右侧出口射出的速度为，忽略一切摩擦力。求：

（1）磁场的方向；

（2）通过导轨的电流大小；

（3）若炮弹所在电路总电阻为，求发射炮弹时装置所消耗的总能量。

答案以及解析

1.答案：B

解析：汽车关闭发动机后向下加速运动过程中，速度增大则动能增大；由于摩擦力对汽车做负功，则汽车的机械能減少，故B正确、ACD错误。

故选：B

2.答案：A

解析：能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，但是总的能量是守恒的，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，但能量的转化有方向性，机械能转化为内能后，我们无法将它们收集起来重新利用，A选项正确，B、C、D选项错误。

3.答案：C

解析：本题中阻力做功为变力做功，不能直接由功的表达式求解，因此要想到动能定理，初态为扔物块处，末态为着地处，整个过程中重力做功只与高度有关，由动能定理得：

，

4.答案：A

解析：A、根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，A符合题意；

B、根据能量守恒定律，能量可以从一个物体转移到另一个物体，B不符合题意；

C、能量与能源不同；能量是守恒的，但随着能量的耗散，能量可以利用的品质会下降，故依然要节约能源，C不符合题意；

D、能源在利用过程中有能量耗散，但能量是守恒的，D不符合题意；

故答案为：A。

5.答案：B

解析：能源是有限的，必须合理利用能源，A正确；尽管能量守恒，但使用过程中会有能量耗散，造成能源危机，B错误；能源的利用在推动人类进步的同时会破坏人类生存的环境，必须加强保护，C正确；开发新能源、清洁能源可以缓解常规能源的不足，D正确。

6.答案：C

解析：对条形磁体和线框整体根据能量守恒定律有，解得线框中产生的焦耳热，C正确，ABD错误.

7.答案：D

解析：能量耗散是指能量在转化的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来加以利用，其满足能量守恒定律，也符合热力学第二定律。能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了。能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，所以A、B、C错误，D正确。

8.答案：D

解析：两颗同样的子弹穿透相同木块的过程中，摩擦力相同，子弹相对木块滑动的距离相同，则摩擦力做功过程产生的内能相同。根据能量守恒定律得：

由以上两式可知，故D正确，ABC错误。

9.答案：BC

解析：药品在下落过程中，由运动学公式可得，药品落地的动能为，联立解得，根据动能定理得，，重力做功为，解得，由功能关系可知，药品下落过程中机械能减少了24 J,B、C正确，A、D错误.

10.答案：BC

解析：“温室效应”是由于石油和煤炭燃料的大量使用，增加了大气中二氧化碳含量，使地面气温上升，两极冰雪融化，海平面上升；土壤酸化是石油和煤炭燃料的燃烧使空气中二氧化硫含量增大引起的，故B、C正确.

11.答案：AD

解析：“可燃冰”可转化为天然气和水，属于不可再生能源，故A正确，B错误；“可燃冰”能转化为的水和的天然气，则“可燃冰”比的水质量大，相同体积的条件下，完全燃烧时“可燃冰”比天然气放出的热量多，故C错误，D正确.

12.答案：CD

解析：设木块的长度为L，子弹穿过木块的过程中对木块的作用力为f，子弹和木块组成的系统克服阻力做的功为，所以两次系统损失的动能相同，因摩擦而产生的热量相同，C正确。在同一个速度——时间图像上作出子弹和木块的运动图像，如图所示，由图像可知，子弹的运动图线与横坐标轴围成的面积和木块的运动图线与横坐标轴围成的面积之差等于木块的长度L，两次应相等，但子弹穿过第二个木块时初速度小，因而时间长，第二个木块的位移大，第二个木块增加的动能多，子弹损失的动能也多，故D正确，AB错误。

13.答案：BCD

解析：小球动能增加量等于重力、弹力和电场力做功之和，故A错误.小球下落过程中在B点弹力为零，小球向下加速，在内某点处弹力等于重力和电场力之和，此时速度最大，此后弹力继续增大，小球向下减速，至C点速度减为零，所以小球由B到C动能先增大后减小，B正确.小球下落与弹簧接触的运动具有对称性，当压缩弹簧速度等于刚接触弹簧时的速度时，加速度等于，再往下压缩，加速度继续增大，故C正确.下落过程中，小球的重力势能和电势能均减少，由能量守恒定律可得，其动能和弹簧的弹性势能之和变大，故D正确.
14、（1）答案：垂直纸面向里

解析：根据炮弹受力方向和图中电流方向，由左手定则可判断磁场的方向垂直纸面向里；

（2）答案：

解析：炮弹在两导轨间做匀加速运动

根据牛顿第二定律可得

解得

（3）答案：

解析：由能量守恒，系统消耗的总能量等于回路中产生的焦耳热和炮弹获得的动能之和

得